.子网划分、变长子网掩码(VLSM)

子网划分、变长子网掩码（VLSM）

子网划分

子网划分基础

进行子网划分的优点：

缩减网络流量

优化网络性能

简化管理

可以更为灵活地形成大覆盖范围的网络

IP零子网

Ip subnet-zero,使用这个命令可以允许你在自己的网络设计中使用第一个和最后一个子网。例如，C类掩码192通常只可以允许提供子网64和128，但是使用了ip subnet-zero命令后，现在就可以将子网0、64、128、192都投入使用。这样就为每个所使用的子网掩码多提供了两个子网。（Cisco已经从其IOS的12.x版本开始将此命令改变为默认配置。）

如何创建子网

要创建子网，就需要从IP地址的主机部分中借出一定的位，并且保留它们用来定义之前，这意味着用于主机的位减少，所以子网越多，可以用于定义主机的位越少。

1.确定所需要的网络ID数：

每个子网需要有一个网络号

每个广域网连接需要有一个网络号

2.确定每一个子网中所需要的主机ID数：

每个TCP/IP主机需要一个主机地址

路由器的每个接口需要一个主机地址

3.基于以上需要，创建如下内容：

为整个网络设定一个子网掩码

为每个物理网段设定一个不同的子网ID

为每个子网确定主机的合法地址范围

子网掩码

为了保证所配置的子网地址可以工作，网络上的每台计算机都并须都知道自己主机地址中的哪个一部分被用来表示子网地址的。这可以通过在每一台计算机上指定一个子网掩码来完成。子网掩码是一个32位的值。通过它，接收IP数据包的一方可以从IP地址的主机的主机号部分中区分子网ID号地址。

子网划分：C类地址

当看到带有斜杠的子网掩码时，你应当知道它所意味的内容：

/25 对于/25应该知道什么？

128的掩码

1位为1，1，7位为0（10000000）

块尺寸为128

2个子网，每个子网中有126个主机号

/26 对于/26应该知道什么？

192的掩码

2位为1，5位为0（11000000）

块尺寸为64

4个子网，每个子网中有62个主机号

/27 对于/27应该知道什么？

224的掩码

3位为1，5位为0（11100000）

块尺寸为32

8个子网，每个子网中有30个主机号

/28 对于/28应该知道什么？

240的掩码

4位为1，4位为0（111110000）

块尺寸为16

16个子网，每个子网中有14个主机号

/29 对于/29应该知道什么？

248的掩码

5位为1，3位为0（11111000）

块尺寸为8

32个子网，每个子网中有6个主机号

/30 对于/30应该知道什么？

252的掩码

6位为1，2位为0（11111100）

块尺寸为4

64个子网，每个子网有2个主机号

不管你所拥有的地址是A类、B类或C类，/30掩码将永远只能提供个你的2个主机地址。正如Cisco所建议的，这个掩码几乎就是为点对点链路提供的专用掩码。

子网划分：B类地址

我们知道B类地址网络地址有16位可用的主机地址。也就是说我们可以最多用到14位来进行子网划分（因为必须至少保留两位用于子网中的主机寻址）。使用/16意味着对B类地址并没有进行子网划分，但它是可以使用的掩码。

问题：IP地址172.16.10.33 255.255.255.224（/27）的子网号和广播地址是什么？

回答：有趣的八位位组是第四个八个位位组。256-224=32。32+32=64。33是

介于32和64之间的。然而，记住，这里的第三个位八位位组被认为是子网部分，所以，这个答案是10.32子网。其广播地址是10.63，因为10.64是下一个子网的地址。

问题：IP地址172.16.66.10 255.255.192.0（/18）子网的地址和广播地址是什么？

回答：有趣的是第三个八位位组而不是第四个八位位组。256-192=64。0，64，128。这个子网是

172.16.64.0。这个广播地址一定是172.16.127.255，因为128.0是下一个子网的地址。

问题：IP地址172.16.50.10 255.255.224.0（/19）的子网号和广播地址各是什么？

回答：256-224=32。0，32，64（注意，我们是从零开始记数的。）这个子网地址是172.16.32.0。并且这个广播地址一定是172.16.63.255，因为64.0是下一个子网的地址。

问题：IP地址172.16.46.255 255.255.240.0（/20）的子网号和广播地址各是什么？

回答：256-240=16。我们对第三个八位位组很感兴趣。0，16，32，48。这个子网地址一定属于子网172.16.32.0，并且它的广播地址一定是172.16.47.255，因为48.0是下一个子网的地址。是的，172.16.46.255是合法主机。

问题：IP地址172.16.45.14 255.255.255.252（/30）的子网号和广播地址各是什么？

回答：256-252=4。0，4，8，12，16(第四个八位位组)。这个子网是172.16.45.12，它的广播地址是172.16.45.15，因为下一个子网是172.16.45.16。

问题：什么是主机172.16.88.255/20的子网和广播地址？

回答：/20代表255.255.240.0，它在第三个八位位组中给出的分块达小是16，由于在第四个八位位组中没有子网位，则在第四个八位位组中可选的答案总是0和255。0，16，32，48，64.80，96......可见88正是介于80和96之间的，因此这个子网是80.0，而这个广播地址是95.255。

问题：某台路由器在其接口接收到一个目标地址为172.16.46.191/26的数据包。对这个数据包路由器将做些什么？

回答:丢弃它。172.16.46.191/26的掩码是255.255.255.192，它给出的分块大小为64。这个样子得到的子网为0，64，128，192。191是128子网的广播地址，而对于路由器，在默认时要丢弃任何一个广播数据包的。

子网划分：A类地址

你只需要从第二个八位位组开始来考虑问题。怎样使这个过程容易些？你只需要关心那些拥有最大的块尺寸的八位位组（它们通常会称为是需要引起注意的八位位组，即哪些不同于0或255的值）。

可变长度子网掩码（VLSM）

使用不同长度的子网掩码来了解一个网络或创建多个网络，这被称为VLSM网络。无论是RIPv1还是IGRP路由选择协议，都没有位子网信息设置字段，因而子网的信息都会被丢弃。

这意味着，如果一个运行RIP的路由器设置了某个数值的子网掩码，它会假定在这个有类地址区域内的所有端口都使用相同的子网掩码。这就是所谓的有类路由，RIP和IGRP都被称为有类路由协议。如果运行RIP或IGRP的网络中混合使用不同长度的子网掩码，这个网络将无法正常工作。

然而，无类路由选择协议支持子网信息的通告。因而，你可以使用诸如RIPv2、EIGRP或OSPF等路由选择协议来使用VLSM。这类的网络的好处是，使用它可以节省大量的IP地址空间。

实现VLSM网络

要快速并有效地创建VLSM，你需要了解如何将块尺寸和图表联合起来创建VLSM的掩码。列如，如果你需要25个主机地址，那么你所需要的块尺寸是32。如果你需要有11个主机地址，那么你将使用的块尺寸为16。需要40个主机地址呢，那么你将需要的块尺寸是64。你不能随意制定块的尺寸。

无类的内部域路由

另外需要熟悉的术语是无类的内部域路由(CIDR)。它也是ISP（因特网服务提供商）为公司、家庭分配大量地址的基本方法。他们在某个成块的区域中提供地址。

当你从ISP处得到了一个成块的地址，就像192.168.10.32/28，这就是告诉你，你的子网掩码是多少。这个斜线符（/）指示的是有多少位被设置为1。显然，由于IP地址有4个字节，而且每个字节有8位，因而这个最大值只能是/32（4*8=32）。但是，必须牢记最大的可用（不考虑地址的类）子网掩码只能是/30，因为你必须为主机位保留至少2位。

IP寻址排错

Ping 使用ICMP的回应请求和答复来测试网络上节点的IP栈是否初始化即是是否存活。

Traceroute 通过使用TTL的超时机制和ICMP的出错信息的通报机制，显示通往目标网络路径上的路由器列表。这个命令将不能在DOS提示符下使用。

Tracert 同tarceroute 一样的命令，而它是个微软Windows命令，它不能在Cisco路由器上运行。

Arp-a 在Windows PC机上显示IP到MAC地址的映射。

Show ip arp 与arp-a 一样的命令，但它显示的是在Cisco路由器上的ARP表。与traceroute和tracert命令一样，它们不能在DOS和Cisco上互换使用。

Ipconfig /all 只可用与DOS提示符下，用于显示PC机上的网络配置。

考试要点

1.牢记在头脑中进行子网划分的步骤。理解IP是如何寻址的，以及子网划分是如何工作的。首先通过使用“256——子网掩码值”来确定你的块尺寸。然后，计数你的子网并确定每个子网的广播地址，它永远是下一个子网之前的数值。合法主机数是子网掩码和广播地址之间的数值。

2.理解不同的块尺寸。Cisco推荐的4个用与故障诊断的简单步骤：ping环回地址；pingNIC;ping默认网关；ping远端设备。

3.你必须能发现并修复IP寻址故障。一旦你完成了Cisco推荐的4个故障诊断步骤。你必须能够通过画出网络草图来推断IP寻址的问题，并在你的网络中找出合法和不合法的主机地址。

4.了解可以从主机以及Cisco路由器上使用的排除工具。Ping127.0.0.1是测试本地IP栈配置。Tracert是一个windows中的DOS命令，用于跟踪数据包在通过互联网络到达目标是所采用的路径。Cisco路由器使用tracetoute命令，它只用与较短的路径跟踪。不要混淆Windows和Cisco的命令。虽然它们可以产生相同的输出，但它们并不工作在同一个提示符下。Ipconfig /all将从DOS提示符下显示PC机的网络配置，而arp-a（也是工作在DOS命令符下）将在运行Windows的PC机上显示IP到MAC地址的映射。